Поиски жизни на Марсе: ученые исследовали органические молекулы в марсианском метеорите
Помимо двух извечных вопросов — кто виноват и что делать, присутствует третий — есть ли жизнь на Марсе? И если первые два вопроса практически из области философии, то третий вполне материален. Теперь ученые провели новое исследование марсианского метеорита, в котором выяснили, что его органические вещества не имеют биологического происхождения, они образовались в результате геохимического взаимодействия между водой и горной породой.
Органические молекулы, обнаруженные в метеорите, упавшем на Землю с Марса, были синтезированы во время взаимодействия между водой и горными породами, которое произошло на Красной планете около 4 миллиардов лет назад, согласно новому анализу, опубликованному журналом Science.
Метеорит под названием Allan Hills (ALH) 84001 был обнаружен в Антарктике в 1984 году и считается одним из старейших известных объектов, достигших Земли с Марса.
«Анализ происхождения минералов метеорита может послужить окном, раскрывающим как геохимические процессы, происходившие в начале истории Земли, так и потенциал Марса для жизни», — пояснил Эндрю Стил, который провел обширные исследования органического материала в марсианских метеоритах и является членом научных групп марсоходов Perseverance и Curiosity.
Органические молекулы содержат углерод и водород, а иногда включают кислород, азот, серу и другие элементы. Органические соединения обычно связаны с жизнью, хотя они также могут быть созданы небиологическими процессами, которые называются абиотической органической химией.
В течение многих лет ученые обсуждали историю происхождения органического углерода, обнаруженного в метеорите Allan Hills 84001, с возможными вариантами, включая различные абиотические процессы, связанные с вулканической активностью, ударными событиями на Марсе или гидрологическим воздействием, а также потенциально остатками древней жизни на Марсе или загрязнение от удара о Землю.
Исследователи использовали множество сложных методов подготовки и анализа образцов, включая совместную наномасштабную визуализацию, изотопный анализ и спектроскопию, чтобы выявить происхождение органических молекул в метеорите Allan Hills 84001.
Они обнаружили доказательства взаимодействия воды и горных пород, подобные тем, которые происходят на Земле. Образцы показывают, что марсианские породы испытали два важных геохимических процесса.
Один из них, называемый серпентинизацией, возникает, когда магматические породы, богатые железом или магнием, химически взаимодействуют с циркулирующей водой, изменяя их минералогию и в процессе выделяя водород. Другой, называемый карбонизацией, включает взаимодействие горных пород со слабокислой водой, содержащей растворенный углекислый газ, и приводит к образованию карбонатных минералов.
Неясно, были ли эти процессы вызваны окружающими водными условиями одновременно или последовательно, но данные указывают на то, что взаимодействия между водой и горными породами не происходили в течение длительного периода времени. Однако очевидно, что в результате реакции восстановления диоксида углерода образовался органический материал.
Эти минералогические особенности редко встречаются в марсианских метеоритах, и, хотя карбонизация и серпентинизация были обнаружены при орбитальных исследованиях Марса, а карбонизация была обнаружена в других, менее древних марсианских метеоритах, это первый случай, когда эти процессы происходят в образцах из древних метеоритов Марса.
Органические молекулы были обнаружены учеными и в других марсианских метеоритах и в их работе с командой анализа образцов на Марсе (SAM) на марсоходе Curiosity, что указывает на то, что абиотический синтез органических молекул был частью марсианской геохимии на протяжении большей части истории планеты.
«Такого рода небиологические геологические реакции ответственны за пул органических соединений углерода, из которых могла развиться жизнь, и представляют собой фоновый сигнал, который необходимо учитывать при поиске свидетельств прошлой жизни на Марсе», — заключил Эндрю Стил.
«Кроме того, если эти реакции происходили на древнем Марсе, они должны были происходить и на древней Земле и, возможно, также могли бы объяснить результаты, полученные на спутнике Сатурна Энцеладе. Все, что требуется для этого типа органического синтеза, — это чтобы раствор, содержащий растворенный углекислый газ, просачивался через магматические породы. Поиски жизни на Марсе — это не просто попытка ответить на вопрос «Одиноки ли мы?». Они также связаны с ранними условиями Земли и касаются вопроса «Откуда мы пришли?»